小信号调谐(单调谐)放大器实验

1、实验高频小信号单调谐放大器实验一、实验目的1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理。2.掌握谐振放大器电压增益、通过带、可选定义、测试和计算。3.了解高频单调谐小信号放大器的动态范围测试方法。4.了解如何使用bt3c-b频率特性测试仪。二、实验原理图1高频小信号调谐放大器电路小信号单谐振放大器是通信接收器的前端电路，主要用于高频小信号或弱信号的线性放大。实验装置电路如图1所示。牙齿电路由两部分组成：电晶体g1、频率选择电路t1。除了放大高频信号外，还有一定的频率选择效果。基准偏置电阻w3、r22、r4和四电阻r5确定晶体管的静态工作点。改变可变电阻w3基准偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而

2、改变放大器的增益。表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标包括谐振频率f0、谐振电压放大倍数au0、放大器的通过频带bw0.7和可选(通常表示为矩形系数k0.1)。放大器的性能指标和测量方法如下。1.谐振频率放大器的调谐电路谐振时对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图1所示的电路(对应于以下指标的电路)，f0的表达式如下其中l是调谐电路电感线圈的电感。对于调谐回路的总电容，中的表达式如下所示在类型中，coe是晶体管的输出电容。n1是主要线圈卡舌系数。n2是次级线圈卡舌系数。谐振频率f0的测量方法如下：以扫频器作为测量仪器，测量电路的振幅频率特性曲线，调节变压器t1的磁芯，使电压谐振曲线的峰值

3、出现在指定谐振频率点f0。2.电压放大倍数放大器的谐振电路谐振时，相应的电压放大倍数au0称为调谐放大器的电压放大倍数。au0的表达式如下所示表达式中谐振电路谐振时的总传导。yfe本身也是复数，所以谐振时输出电压u0和输入电压ui的相位差不是180牙齿，而是180fe。au0的测量方法是在谐振电路已经处于谐振状态时使用高频电压表测量图1中输出信号u0和输入信号ui的大小。电压放大系数au0的计算方法如下：au0=u0/ui或au0=20 lg (u0 /ui) db3.通过频带由于谐振电路的频率选择作用，如果工作频率偏离谐振频率，放大器的电压放大率就会下降，一般来说，电压放大率au下降到谐振电

4、压放大率au0的0.707倍时，对应的频率偏移称为放大器的通过频带bw，表达式如下：bw0.7=2f0.7=f0/qe表达式中的qe是谐振电路的负载质量系数。分析表明，放大器的谐振电压放大系数au0和通带bw的关系如下：0.7bw0.70.12f0.1图1-2共振曲线如上所述，如果选择了晶体管，则确定yfe，并且当电路的总电容器为值时，谐振电压放大系数au0和通过带bw的乘积是常数。这相当于低频放大器的增益带宽乘积是常数的概念。通过带bw0.7的测量方法：测量放大器的共振曲线，寻找通过带。测量方法可以是扫掠方法，也可以是逐点方法。逐点测量阶段是首先调节放大器的谐振电路来谐振，记录当前谐振频率f

5、0和电压放大倍数au0，然后改变高频信号发生器的频率(保持输出电压us不变)，并测量相应的电压放大倍数au0。由于电路不协调后电压放大率降低，放大器的谐振曲线如图1-2所示。可用：通过带越宽，放大器的电压放大率越小。要在获得一定宽度的通过带宽的同时提高放大器的电压增加，除了选择yfe大型晶体管外，还要最小化曹征电路的总容量c sigma。如果放大器仅用于在接收天线的固定频率上放大微弱信号，则可以通过减少通过频带来最小化放大器的增加。4.可选矩形系数曹征放大器的可选谐振曲线的矩形系数k0.1是图1-2所示的谐振曲线，矩形系数k0.1是电压增量下降到0.1 au0时的相应频率偏移与电压增量下降到0

6、.707 av0时的相应频率偏移的比率，即k 0.1=2f 0.1/2f 0.7=2f 0.1/bw 0.7根据上图，矩形系数k0.1牙齿越小，共振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。一般来说，单层调谐放大器的选择性较低(远远大于矩形系数k0.1牙齿1)。为了提高放大器的选择性，一般使用多电平单调谐电路的谐振放大器。通过测量曹征放大器的谐振曲线，可以求出矩形系数k0.1。三、实验阶段1.根据电路原理图，熟悉实验板电路，在电路板上找到与原理图相对应的每个测试点和可曹征设备(具体说明)。2.如下框图所示(图1-3)，创建测试回路。示波器小信号共振放大器bt3c-b型频率速度特性测试仪高频信

7、号源图1-3高频小信号调谐放大器测试连接块图表3.打开小信号调谐放大器的电源开关，并确保操作指示灯亮。红色指示灯是12v电源指示灯，绿色指示灯是-12v电源指示灯。(在以后的实验阶段，实验模块电源开关打开阶段不再强调。）4.晶体管的静态工作点曹征：不添加输入信号时，用万用表(直流电压测量档案)测量电阻器r4两端的电压(即vbq)和r5两端的电压(即veq)，调整可曹征电阻w3，以调整veq=4.8v，记录当前vbq，veq，计算当前ieq。5.按信号源和频率计的电源开关，开关下面的活动指示灯将亮起。6.调整信号源“振幅”和“频率”，以调整输出频率为12mhz的高频信号。将信号输入主板2上的j4

8、端口。观察th1处的信号峰值。峰值约为50mv。7.调整放大器的谐振电路，在输入信号的频率点谐振。将示波器探头连接到调谐放大器的输出th2，调整示波器，直到可以观察输出信号的波形，然后调整中间主磁芯，使示波器的信号振幅最大化。此时放大器被调谐到输入信号的频率点。8.电压增益测量au0如果曹征放大器已经向输入信号共振，则使用示波器探针在th1和th2上分别观察输入和输出信号的大小，au0是输出信号与输入信号振幅的比率。9.放大器通过频带的测量有两种方法测量放大器的通带。一种是使用频率特性测试仪(即扫描机)直接测量。第二种是用点频率法测量的。也就是说，使用高频信号源作为扫描源，然后使用示波器测量每

9、个频率信号的输出振幅，如下所示表示通过频带特性。通过调整放大器输入信号的频率，在谐振频率附近改变信号频率(将20khz或500khz更改为步进间隔)，可以使用示波器观察每个频率点处输出信号的振幅，然后在下面的幅度-频率轴上显示放大器的通过频带特性。输出振幅频率10.放大器选择性测量说明放大器选择性的最主要指标就是矩形系数。其中用k0.1表示：哥哥，放大器的通带；相对比例减少到0.1时的带宽。用步骤9的方法，我们可以测量的大小并得到它的值注：对于高频电路，频率越高，电路分布参数的影响就越大，理论计算中不考虑这些分布参数，因此实际测试结果和理论分析可能会有一些偏差。另外，要尽可能好地接地，以便测试结果准确。四、实验报告要求1.明确实验目的。绘制实验电路的直流